27 memasuki sel elektrolisa dan reduksi terjadi. Elektroda yang digunakan dalam
elektrolisis harus mempunyai konduktifitas listrik dan ketahanan korosi yang baik, sehingga dalam pengujian ini dipilih elektroda berbahan stainless steel.
2. Katalis
[4]
Katalis merupakan suatu senyawa yang dibutuhkan dalam mempercepat proses elektrolisa. Katalis berfungsi sebagai percepat reaksi elektrolisis, senyawa yang
digunakan sebagai katalis tidak ikut bereaksi dan tidak menghasilkan produk. Katalis dapat menurunkan energi aktivasi sehingga mampu meningkatkan laju
reaksi. Energi aktivasi adalah energi minimum yang dibutuhkan sehingga partikel dapat bertumbukan dan menghasilkan reaksi. Katalis yang digunakan
dalam pengujian ini adalah KOH Kalium Hidroksida. Proses oksidasi dan reduksi sebagai reaksi pelepasan dan penangkapan oleh suatu zat. Oksidasi
adalah proses pelepasan elektron dari suatu zat sedangkan reduksi adalah proses penangkapan elektron oleh suatu zat. Bentuk teroksidasi sering ditandai
dengan “ox” dan bentuk tereduksi ditandai dengan “red”. Kesetimbangan reaksinya ditulis sebagai berikut:
ox + ne = red proses reduksi ; red = ox + ne proses oksidasi Disini ‘ne’ adalah jumlah elektron yang dilepaskan atau diterima Rivai, 1995.
2.4.1. Potensial Standar Reduksi
Potensial standar reduksi sangat erat kaitannya dengan proses elektrolisis. Potensial reduksi standar menyatakan bahwa ion mana yang akan mengoksidasi
atau mereduksi ion lain. Bentuk teroksidasi dan tereduksi suatu zat dikenal sebagai pasangan redoks Hadyana,1994. Ada 2 prinsip yang khas dari
elektrolisis yaitu kaitan antara beda potensial yang digunakan dan arus yang mengalir melalui elektrolisis, serta discas yang selektif diantara ion-ion pada
permukaan elektroda. Pada potensial-urai tiba-tiba bertambah, pada saat elektrolisis mulai berlangsung pada elektron. Menghasilkan hidrogen dan oksigen
serta timbulnya gas hidrogen dan oksigen ketika beda potensial E lebih besar dari 1,7 volt
[5]
.
Universitas Sumatera Utara
28 Anoda
: 2H
2
O → 4H
+
+O
2g
+ 4e
-
Katoda : 2H
+
+ 2e
-
→ H
2g
Agar terjadi elektrolisis diperlukan potensial minimum karena: 1. Adanya beda potensial antara elektroda menyebabkan ion-ion dalam sistem
bergerak ke elektroda. Hidrogen dan oksigen yang mula-mula terbentuk menutupi permukaan elektroda dan reaksi sebaliknya terjadi. Perhatikan reaksi
setengah sel berikut. 4H
+
+ O
2
+ 4e
-
→ 2H
2
O E
= -1,23 V 2H
+
+ 2e
-
→ H
2
E = 0,00 V
Beda potensial harus sekurang-kurangnya mengimbangi DGL balik yang disebabkan oleh penyerapan hasil elektrolisis pada permukaan elektroda.
Potensial-urai teoritis adalah 1,23 V. 2. Diperlukan potensial tambahan untuk discas ion pada elektrolisis yang disebut
petensial lebih over potensial. Potensial lebih merupakan ukuran energi pengaktifan bagi reaksi elektroda. Reaksi pada elektroda yang menghasilkan
gas memerlukan potensial yang besar.
Tabel 2.4. Potensial Lebih Beberapa Zat Gas yang timbul
Permukaan elektroda Potensial lebih Volt
Hidrogen Platina
0,03 Oksigen
Platina 0,44
Hidrogen Perak
0,15 Oksigen
Perak 0,45
Hidrogen Raksa
0,78 Oksigen
Grafit 0,37
Klor Platiana
0,70
2.4.2. Energi Dalam Proses Elektrolisis
Sel elektrolisis merupakan sel elektrokimia yang bereaksi secara tidak spontan E
o
sel - atau ΔG 0, karena energi listrik disuplai dari sumber luar dan
dialirkan melalui sebuah sel
[3]
. Elektrolisis juga sebagai peristiwa penguraian zat elektrolit oleh arus listrik searah, melainkan juga mengalami perubahan-
Universitas Sumatera Utara
29 perubahan kimia. Perubahan kimia yang terjadi selama elektrolisis dapat dilihat
sekitar elektroda. Elektroda merupakan sistem dua fase yang terdiri dari sebuah penghantar elektrolit misalnya logam dan sebuah penghantar ionik larutan
Rivai,1995. Elektroda positif + disebut anoda sedangkan elektroda negatif - adalah katoda Svehla,1985. Reaksi kimia yang terjadi pada elektroda selama
terjadinya konduksi listrik disebut elektrolisis dan alat yang digunakan untuk reaksi ini disebut sel elektrolisis. Sel elektrolisis memerlukan energi untuk
memompa elektron
[2]
. Untuk mengetahui besar energi yang digunakan dalam proses elektrolisis
adalah perkalian antara voltase, kuat arus dan waktu elektrolisis. Besarnya jumlah energi yang digunakan pada proses elektrolisa dihitung menggunakan persamaan
2.1 dan jumlah energi yang terbuang menggunakan persamaan 2.3, serta untuk mencari persentase energi yang hilang gunakan persamaan 2.4.
E = V x I x t. ..................................... 2.1 ΔT = T
f
-T
S
. ..................................... 2.2 H
Lost
= ΔT -V
f
. ................................. 2.3 Lost =
��� �
x 100. .................... 2.4 Dimana :
E = Energi yang digunakan dalam mesin drycell Watt-hours.
V = Tegangan yang digunakan mesin drycell Volt.
I = Kuat arus yang digunakan mesin drycell Ampere.
t = Waktu yang dibutuhkan untuk proses elektrolisis hours.
ΔT = Perubahan Temperatur C.
T
f
= Tempertur Akhir C. T
S
= Temperatur Awal C. V
f
= Volume air cm
3
. H
Lost
= Energi Terbuang kalori. Lost = Persentase energi yang terbuang.
Universitas Sumatera Utara
30
2.5. Jenis - Jenis Elektroliser
